本說明書涉及一種用于檢測火花點火式發(fā)動機的發(fā)動機爆震和失火的系統(tǒng)和方法。所述系統(tǒng)和方法可以具體地用于貧或用稀釋混合物操作的發(fā)動機。

背景技術：

火花塞可以提供能量，以在發(fā)動機的氣缸內開始燃燒。具體地，電壓電位可以在火花塞的電極兩端開展。如果所述電壓電位大于閾值，火花可以在火花塞電極之間產生，從而促進氣缸中空氣-燃料混合物的點火?？諝?燃料混合物的點火提供發(fā)動機扭矩并可以導致發(fā)動機爆震。當氣缸空氣-燃料混合物的端部氣體由于所述氣缸中的溫度和壓力的增加而點火時，可以產生發(fā)動機爆震。端部氣體的點火可以導致提供發(fā)動機爆震聲音的高頻率氣缸壓力振蕩。點火線圈次繞組可以經由離子感測電路監(jiān)控，以確定發(fā)動機爆震是否存在。然而，一些較高輸出點火線圈具有可以使發(fā)動機爆震感測更具有挑戰(zhàn)性的較高電感繞組。此外，離子信號可以經積分以估計發(fā)動機燃燒質量或失火。

如果導體設置在發(fā)出火花正時命令的控制器和用于每個命令信號的點火電路之間，所述系統(tǒng)中的導體的數(shù)量可以迅速地增加。此外，多個電路可以必須被供應，以確定火花正時、點火線圈分流(shunting)和離子傳感器輸出。因此，提供期望水平的點火系統(tǒng)復雜性，可以是困難的和/或不太可靠的。

技術實現(xiàn)要素：

本文發(fā)明者已經認識到上述缺點，并且已經開發(fā)一種用于提供火花至發(fā)動機的方法，所述方法包括：從一個或多個發(fā)動機傳感器接收輸入至控制器；以及響應于所述輸入在氣缸循環(huán)期間經由所述控制器命令點火線圈的分流、充電和放電，所述命令通過單個導體提供在所述控制器和點火線圈驅動電路之間的電連通完成。

通過單個導體提供多個點火電路命令，減少控制器和點火電路之間的導體的數(shù)量可以是可能的。導體數(shù)量的減少可以減少布線問題并降低系統(tǒng)成本。此外，所述發(fā)動機系統(tǒng)內的較低數(shù)量的導體可以改進車輛可靠性。具體地，定位在控制器和點火電路之間的單個導體可以承載提供點火正時、點火線圈分流正時和離子信號積分正時的三個或更多個編碼電壓脈沖。所述電壓脈沖由所述單個專有(sole)導體在所述發(fā)動機的循環(huán)期間承載，使得點火、點火線圈分流和離子信號積分可以在單個氣缸循環(huán)期間執(zhí)行。此外，所述脈沖可以對于每個發(fā)動機循環(huán)進行修改，以調整火花正時，調整點火線圈分流正時，并調整離子信號積分正時。

本說明書可以提供若干優(yōu)點。具體地，本方法減少發(fā)動機系統(tǒng)中的導體的數(shù)量。此外，本方法可以通過減少所述系統(tǒng)中的電氣系統(tǒng)連接的數(shù)量而改進系統(tǒng)可靠性。此外，本方法可以簡化電路，以解碼點火正時、點火線圈分流和離子信號積分，因為僅單個解碼電路用于確定經由控制器發(fā)送的點火系統(tǒng)正時信號。

當單獨地或與附圖結合考慮時，本說明書的以上優(yōu)點及其他優(yōu)點和特征將從下列具體實施方式變得顯而易見。

應該理解的是，提供上述發(fā)明內容以簡化的形式介紹在詳細描述中進一步描述的概念的選擇。它不意在識別所要求保護的主題的關鍵或主要特征，所述要求保護的主題的范圍由隨附權利要求唯一地限定。此外，所要求保護的主題不限于解決在上面或在本公開的任何部分中所提及的任何缺點的實施方式。

附圖說明

當單獨地或參照附圖考慮時，本文所述的優(yōu)點將通過閱讀在本文稱為具體實施方式的示例的示例更完全地理解，其中：

圖1是發(fā)動機的示意圖；

圖2是點火系統(tǒng)的示意圖；

圖3至圖5是示出根據圖6的方法的圖2的所述點火系統(tǒng)的操作的示例曲線圖；

圖6示出用于經由單個導體從控制器提供多個點火系統(tǒng)命令至點火電路的方法；以及

圖7示出用于正常燃燒和晚期燃燒的點火系統(tǒng)命令和離子信號積分的曲線圖。

具體實施方式

本描述涉及操作火花點火式發(fā)動機的點火系統(tǒng)。在一個非限制性示例中，包括多個電壓脈沖的控制信號在氣缸循環(huán)期間經由單個電線提供至點火線圈模塊。所述點火線圈模塊可以響應于電壓脈沖選擇性地給點火線圈充電和放電。此外，線圈分流和離子信號積分命令可以通過相同的單個電線或導體經由電壓脈沖提供。圖1示出示例發(fā)動機和點火系統(tǒng)。圖2示出圖1中所示的所述點火系統(tǒng)的詳細視圖。示例點火系統(tǒng)控制順序在圖3至圖5中示出。用于通過所述單個電線提供編碼點火信號的方法在圖6中示出。

參照圖1，包括其中一個氣缸在圖1中示出的多個氣缸的內燃發(fā)動機10由電子發(fā)動機控制器12控制。發(fā)動機10包括具有活塞36定位在其中并連接到曲軸40的燃燒室30和氣缸壁32。燃燒室30經示出經由相應進氣門52和排氣門54與進氣歧管44和排氣歧管48連通。每個進氣門和排氣門可以由進氣凸輪51和排氣凸輪53操作?？烧{節(jié)進氣凸輪51的位置可以由進氣凸輪傳感器55確定?？烧{節(jié)排氣凸輪53的位置可以由排氣凸輪傳感器57確定。

燃料噴射器66經示出定位，以將燃料直接地噴射到氣缸30中，這作為直接噴射為本領域的技術人員所知?？商娲兀剂峡梢試娚涞竭M氣道，這作為進氣道噴射為本領域的技術人員所知。燃料噴射器66與來自控制器12的信號的脈沖寬度成比例輸送液體燃料。燃料由包括燃料箱、燃料泵和燃料軌(未示出)的燃料系統(tǒng)(未示出)輸送至燃料噴射器66。另外，進氣歧管44經示出與任選的電子節(jié)氣門62連通，該電子節(jié)氣門62調整節(jié)流板64的位置以控制從進氣口42至進氣歧管44的空氣流。

無分電器點火系統(tǒng)88響應于來自控制器12的命令經由火花塞92提供點火火花至燃燒室30。通用排氣氧(uego)傳感器126經示出在催化轉化器70上游聯(lián)接到排氣歧管48?？商娲兀p態(tài)排氣氧傳感器可以替代uego傳感器126。

在一個示例中，轉化器70能夠包括多個催化劑磚。在另一示例中，能夠使用每個具有多個磚的多個排放控制裝置。在一個示例中，轉化器70能夠是三元催化劑。

控制器12作為常規(guī)微型計算機在圖1中示出，包括：微處理器單元(cpu)102、輸入/輸出端口(i/o)104、只讀(例如，非臨時性)存儲器(rom)106、隨機存取存儲器(ram)108、?；畲鎯ζ?kam)110和常規(guī)數(shù)據總線?？刂破?2經示出從聯(lián)接到發(fā)動機10的傳感器接收各種信號，除了前面討論的那些信號，還包括：來自聯(lián)接到冷卻套筒114的溫度傳感器112的發(fā)動機冷卻液溫度(ect)；用于感測由足132施加的力的聯(lián)接到加速器踏板130的位置傳感器134；來自聯(lián)接到進氣歧管44的壓力傳感器122的發(fā)動機歧管壓力(map)的測量；來自霍爾效應傳感器118的感測曲軸40位置的發(fā)動機位置傳感器；從傳感器120進入所述發(fā)動機的空氣質量的測量；和來自傳感器58的節(jié)氣門位置的測量。大氣壓力也可以經感測(傳感器未示出)用于由控制器12處理。在本描述的一個方面中，發(fā)動機位置傳感器118對于所述曲軸的每個旋轉產生預定數(shù)量的等間距脈沖，據此能夠確定發(fā)動機轉速(rpm)。

在一些示例中，所述發(fā)動機可以聯(lián)接到混合動力車輛中的電動機/電池系統(tǒng)。所述混合動力車輛可以具有并聯(lián)配置、串聯(lián)配置或它們的變型或組合。此外，在一些示例中，可以采用其他發(fā)動機配置，例如所述發(fā)動機可以是渦輪增壓的或機械增壓的。

在操作期間，發(fā)動機10內的每個氣缸通常經歷四沖程循環(huán)：所述循環(huán)包括進氣沖程、壓縮沖程、膨脹沖程和排氣沖程。通常地，在所述進氣沖程期間，所述排氣門54關閉并且進氣門52打開。空氣經由進氣歧管44引入燃燒室30，并且活塞36移動到所述氣缸的底部，以便增加燃燒室30內的容積。其中活塞36接近所述氣缸的底部并在其沖程結束時(例如，當燃燒室30處于其最大容積時)的位置通常由本領域的技術人員稱為下止點(bdc)。在所述壓縮沖程期間，進氣門52和排氣門54關閉?；钊?6朝向所述氣缸蓋移動，以便壓縮燃燒室30內的空氣。其中活塞36在其沖程結束時并最接近所述氣缸蓋(例如，當燃燒室30處于其最小容積時)的點通常由本領域的技術人員稱為上止點(tdc)。在以下稱為噴射的過程中，燃料被引入所述燃燒室中。在以下稱為點火的過程中，所噴射的燃料由諸如火花塞92等已知點火裝置點火，從而導致燃燒。在所述膨脹沖程期間，所述膨脹氣體推動活塞36回到bdc。曲軸40將活塞運動轉換為所述旋轉軸的旋轉扭矩。最后，在所述排氣沖程期間，所述排氣門54打開，以釋放所燃燒的空氣-燃料混合物至排氣歧管48，并且所述活塞返回到tdc。注意上述僅作為示例示出，并且進氣門和排氣門打開和/或關閉正時可以改變，如以提供正或負氣門重疊、晚期進氣門關閉或各種其他示例。

現(xiàn)在參照圖2，示出了示例點火系統(tǒng)88的示意圖。在此示例中，控制器12經由導體或電線231從分開的遠程點火電路201接收感測的離子數(shù)據。控制器12經由單個電線或導體233提供命令電壓脈沖至遠程點火電路201。在一個示例中，點火電路201可以包括有裝配在火花塞的頂部上的線圈。所述點火系統(tǒng)88也包括用于評估發(fā)動機10是否正經歷火花爆震或失火的離子感測電路225。點火線圈240從電池220提供電能，以選擇性地在火花塞92處產生火花。電池220接地280。

點火電路201包括增加由離子感測電路225提供的模擬離子信號的幅度的離子信號放大器202。來自離子感測電路225的離子信號也提供至離子信號積分器電路206，所述離子信號積分器電路206在發(fā)動機曲軸持續(xù)時間或窗口上對離子信號積分，以提供用于指示燃燒質量或失火的基礎。離子信號積分器電路206在基于由所述控制器在氣缸循環(huán)期間提供的短持續(xù)時間電壓脈沖(例如，在圖4中所示的時間t12和時間t17之間的copid脈沖)的持續(xù)時間內積分所述離子信號。通過所述積分時間段的適當選擇，所述控制器能夠區(qū)分正常燃燒正時和晚期燃燒正時。晚期燃燒在所述積分時間段之后發(fā)生。所述積分值是燃燒質量的指示，并且所述積分值經由斷開開關211報告回到所述控制器。開關211增加在導體233中的電流，以當開關211閉合時通過激活電流源210提供高電流消耗狀態(tài)。當開關211斷開時，電流源208提供低電流消耗狀態(tài)。在所述停歇(dwell)時間段的開始時，開關211閉合并且所述電流處于高水平。在停歇期間，電路206中的第二積分器以恒定速率積分。當兩個積分值相等時，開關211斷開并且所述電流進入至較低水平。通過測量從停歇的開始時間至電流被切換到較低值的時間，所述控制器確定所述積分值。

點火電路201也包括從由導體233承載的電壓脈沖產生三個輸出信號的電壓脈沖解碼器電路204。具體地，電壓解碼器電路204包括組合邏輯，以提供用于給點火線圈240充電和放電的停歇信號。電壓解碼器電路204也包括組合邏輯，以提供點火線圈分流信號和離子信號積分時間段信號。所述電壓解碼器電路204經由電阻器250和導體251引導所述停歇信號至絕緣柵雙極晶體管(igbt)252。所述電壓解碼器電路204經由導體235引導所述點火線圈分流信號至金屬氧化物場效應晶體管(mosfet)234。所述電壓解碼器電路204經由導體207引導所述離子積分時間段信號至離子信號積分器電路206。

點火線圈240包括主繞組242和次繞組244。主繞組242包括電耦合到電池220的第一側243和電耦合到igbt252的集電極(collector)255的第二側241。mosfet234在源極(s)處與第一側243電連通并在漏極(d)處與第二側241電連通。在分流期間，電流從241流動至243。當較高電壓(例如，高于所述mosfet源極(s)的5v)由解碼器電路204應用于柵極(g)時，低電阻電路設置在mosfet234的漏極(d)和源極(s)之間。當較低電壓(例如，0v或地電位)由解碼器電路204應用于柵極(g)時，高電阻電路(例如，開路)設置在mosfet234的漏極(d)和源極(s)之間。因此，分流可以通過將較高電壓應用于柵極(g)設置在第一側243和第二側241之間。通過分流所述主繞組242，改進離子感測的放大使得甚至當次繞組244具有高電感時可以改進發(fā)動機爆震檢測和失火檢測，可以是可能的。次繞組244的第一側246電耦合到離子感測電路225。離子感測電路電耦合到電池220。次繞組244的第二側245電耦合到火花塞92。

火花塞92包括第一電極260和第二電極262?？諝忾g隙264設置在第一電極260和第二電極262之間。當igbt從打開(例如，閉合的開關)切換至關閉(例如，斷開的開關)時，火花可以在空氣間隙264中發(fā)展。

igbt252包括發(fā)射極253、基極254和集電極255。從解碼器電路204至igbt254的電流經由電阻器250限制。當較高電壓(例如，5v)由解碼器電路204應用于基極254時，igbt252是打開的(例如，閉合的開關)。當較低電壓(例如，0v或地電位)由解碼器電路204應用于基極254時，igbt252是關閉的(例如，斷開的開關)。通過閉合igbt252，電流從電池220流過主線圈242，以給點火線圈240充電。在主線圈242已經充電之后斷開igbt252可以引起點火線圈240放電，從而引起在火花塞96處的火花。以這種方式，火花可以經由火花塞92提供至發(fā)動機氣缸。

離子感測電路225電耦合到次繞組244的第一側246和電池220。離子感測電路225包括齊納(zener)二極管230、二極管226、二極管220、電容器228、電阻器222和電阻器224。離子感測電路的輸出端(output)是在二極管226和齊納二極管230之間的節(jié)點。所述離子電路輸出端提供至離子放大器202和離子積分電路206。

因此，所述點火系統(tǒng)88提供功能性以提供火花至氣缸，感測離子，積分離子信號，并分流點火線圈以改進離子感測。所述離子感測可以提供發(fā)動機爆震和/或失火的指示。用于離子感測和點火控制的命令可以經由允許發(fā)動機控制器與點火電路配合的單個導體或電線被提供。因此，所述電路可以提供增強的能力，而無所述控制器和所述點火電路之間電連接的增加。

圖1和圖2的系統(tǒng)提供用于提供火花至發(fā)動機的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：控制器；包括脈沖解碼電路和離子信號積分電路的點火電路；電耦合所述控制器和所述點火線圈預驅動器電路的單個導體；包括主線圈的點火線圈；和與所述脈沖解碼電路電連通的點火線圈分流開關。所述系統(tǒng)還包括控制器，其包括存儲在非臨時性存儲器中以經由所述單個導體命令火花正時、點火線圈分流和離子信號積分的可執(zhí)行指令。所述系統(tǒng)包括存儲在非臨時性存儲器以輸出用于火花正時的電壓脈沖和用于點火線圈分流的電壓脈沖的可執(zhí)行指令。所述系統(tǒng)包括其中所述點火線圈分流開關電耦合到所述主線圈的第一側并電耦合到所述主線圈的第二側。所述系統(tǒng)還包括控制器，其包括存在非臨時性存儲器中以提供電壓脈沖來命令火花正時，提供電壓脈沖來命令點火線圈分流并提供電壓脈沖來命令離子信號積分的可執(zhí)行指令。所述系統(tǒng)還包括與所述脈沖解碼電路電連通的點火火花開關。

現(xiàn)在參照圖3，示出了示出用于在發(fā)動機的循環(huán)期間提供火花至發(fā)動機氣缸的點火系統(tǒng)的控制信號的曲線圖。所述曲線圖示出用于命令并提供火花正時和離子信號積分和/或點火線圈分流正時的編碼信號copid309。copid309是在所述氣缸的循環(huán)期間在用于一個發(fā)動機氣缸的點火正時和離子信號積分/線圈分流正時的線圈式火花塞控制信號。所述火花正時和離子信號積分和/或點火線圈分流正時以三個電壓脈沖編碼。所述copid309信號由所述控制器提供至所述點火電路。

所述點火停歇時間段(例如，所述點火線圈正在充電的時間)相對于所述copid309信號在窗口302的正時處示出。所述點火線圈分流正時窗口和/或離子積分窗口相對于所述copid309信號在窗口304的正時處示出。所述垂直軸線表示copid信號水平(例如，電壓水平)，并且所述copid信號在接近所述垂直軸線箭頭的較高水平處起作用。所述copid信號在接近所述水平軸線的較低水平處不起作用。所述水平軸線表示時間，并且時間從圖3的左側至圖3的右側增加。沿所述水平軸線的雙s標記表示可以是長或短的持續(xù)時間的時間中斷。

在時間t0處，所述copid信號309處于低水平且未起作用。所述點火線圈未在充電，并且所述點火線圈未分流并且所述離子信號也未積分。在所述氣缸的先前循環(huán)期間，基于所述copid信號309可以已經接收火花，所述發(fā)動機氣缸經選擇以接收火花。

在時間t1處，所述copid信號309轉換至高水平，以開始其中命令所述點火線圈充電的點火停歇命令時間段。此后不久，所述停歇正時時間段302開始，其中所述點火線圈響應于由所述copid信號309在時間t1處提供的所述點火停歇命令開始充電。在一個示例中，在時間t1處的copid信號309的上升邊緣和在301處的停歇時間302的開始之間有120微秒的延遲。在時間t1處，所述離子傳感器輸出未積分，并且所述點火線圈也未分流。

在時間t2處，所述copid信號309轉換至較低水平，以結束所述點火停歇命令時間段。在t2處的結束時間可以對應于特定發(fā)動機曲軸角(例如，用于所述氣缸接收所述火花的上止點中心壓縮沖程的提前的20度)，其中火花點火是期望的。所述停歇正時時間段302在303處結束，其可以是在時間t2處從copid信號309的下降邊緣延遲的45微秒。在時間t1和時間t2之間的持續(xù)時間是所述停歇時間(例如，點火線圈充電時間)，并且其可以在1.5毫秒和2.5毫秒之間的范圍內。

在時間t3處，信號309轉換至較高水平，以提供用于離子積分和/或點火線圈分流正時的信息。在一些示例中，離子積分和點火線圈分流正時可以基于如在304處所示的單個窗口提供。在其他示例中，窗口304的正時可以是用于僅離子積分或僅點火線圈分流的基礎。在時間t1和t2之間的所述停歇電壓脈沖在時間t3完成。離子積分和/或點火線圈分流在時間t3處不活躍。

在時間t4處，信號309轉換至較低水平，以提供識別離子積分和/或點火線圈分流正時信息正從所述控制器輸送至所述點火電路的短持續(xù)時間電壓脈沖。在一個示例中，離子積分和/或點火線圈分流正時電壓脈沖可以在持續(xù)時間上約為75微秒，以將這些電壓脈沖與停歇正時電壓脈沖區(qū)別。此后不久，所述離子電流積分和/或點火線圈分流正時窗口304打開，以開始離子電流積分和/或點火線圈分流。在一個示例中，從t3到所述離子電流積分的打開和/或點火線圈分流窗口打開的時間是120微秒。此時間允許所述離子積分和/或點火線圈分流正時電壓脈沖在離子積分和/或點火線圈分流開始之前完成。

在時間t5處，信號309轉換至較高水平，以提供識別離子積分和/或點火線圈分流正時信息正從所述控制器輸送到所述點火電路的短持續(xù)時間電壓脈沖。在時間t5和時間t6之間的脈沖持續(xù)時間在持續(xù)時間上是75微秒。此第二離子積分和/或點火線圈分流正時電壓脈沖識別所述離子積分時間段和/或點火線圈分流正時的結束正時。在時間t6之后不久，所述離子電流積分和/或點火線圈分流窗口304關閉，以停止離子電流積分和/或點火線圈分流。在一個示例中，在時間t5處的所述第三電壓脈沖的上升邊緣之后，所述離子電流積分和/或點火線圈分流窗口304關閉120微秒。

以這種方式，可以經由通過單個電線或導體輸送的三個電壓脈沖將點火線圈停歇時間、火花時間、離子電流積分時間段和/或點火線圈分流時間段或正時提供給點火電路。所述電壓脈沖由所述控制器提供并輸送至點火電路。所述三個電壓脈沖的正時可以基于發(fā)動機曲軸角。例如，時間t2可以是期望的火花正時角，并且所述離子電流積分和/或點火分流窗口可以以第一期望的發(fā)動機曲軸角打開并以第二期望的發(fā)動機曲軸角關閉。

現(xiàn)在參照圖4，示出了示出用于點火系統(tǒng)在發(fā)動機的循環(huán)期間提供火花至發(fā)動機氣缸的控制信號的第二曲線圖。所述曲線圖示出用于提供火花正時和離子信號積分和/或點火線圈分流正時的編碼信號copid411。copid411是在所述氣缸的循環(huán)期間的在用于一個發(fā)動機氣缸的點火正時和離子信號積分/線圈分流正時的線圈式火花塞控制信號。所述火花正時和離子信號積分和/或點火線圈分流正時以四個電壓脈沖編碼。所述copid411信號由所述控制器提供給所述點火電路。在此示例中，所述離子信號積分和/或點火線圈分流正時設置在兩個不同時控的窗口412和414中。所述離子信號積分正時窗口可以是412，并且所述點火線圈分流正時窗口可以是414，或者反之亦然。

所述點火停歇時間段(例如，所述點火線圈正在充電的時間)相對于所述copid411信號在窗口410的正時處示出。所述第一點火線圈分流正時窗口和/或離子積分窗口相對于所述copid411信號在窗口412的正時處示出。所述第二點火線圈分流正時窗口和/或離子積分窗口相對于所述copid411信號在窗口414的正時處示出。所述第一點火線圈分流正時窗口和/或離子積分窗口412具有與所述第二點火線圈分流正時窗口和/或離子積分窗口414相同的開始正時。所述垂直軸線表示copid信號水平(例如，電壓水平)，并且所述copid信號在接近所述垂直軸線箭頭的較高水平處起作用。所述copid信號在接近所述水平軸線的較低水平處不起作用。所述水平軸線表示時間并且時間從圖4的左側至圖4的右側增加。沿所述水平軸線的雙s標記表示可以是長或短的持續(xù)時間的時間中斷。

在時間t9處，所述copid信號411處于低水平且未起作用。所述點火線圈未在充電，并且所述點火線圈未分流，且所述離子信號也未積分。在所述氣缸的先前循環(huán)期間，基于所述copid信號411可以已經接收火花，所述發(fā)動機氣缸經選擇以接收火花。

在時間t10處，所述copid信號411轉換至高水平，以開始其中命令所述點火線圈充電的點火停歇命令時間段。此后不久，所述停歇正時時間段410開始，其中所述點火線圈響應于由所述copid信號411在時間t10處提供的所述點火停歇命令開始充電。在一個示例中，在時間t10處的copid信號411的上升邊緣和在401處的停歇時間410的開始之間有120微秒的延遲。在時間t10處，所述離子傳感器輸出未積分，且所述點火線圈也未分流。

在時間t11處，所述copid信號411轉換至較低水平，以結束所述點火停歇命令時間段。在t11處的結束時間可以對應于特定發(fā)動機曲軸角(例如，用于所述氣缸接收所述火花的上止點中心壓縮沖程的提前的20度)，其中火花點火是期望的。所述停歇正時時間段410在403處結束，其可以是在時間t11處從copid信號411的下降邊緣延遲的45微秒。在時間t10和時間t11之間的持續(xù)時間是所述停歇時間(例如，點火線圈充電時間)，并且其可以在1.5毫秒和2.5毫秒之間的范圍內。

在時間t12處，信號411轉換至較高水平，以提供用于離子積分和/或點火線圈分流正時的信息。在一些示例中，離子積分和點火線圈分流正時可以基于如在412和414處所示的兩個窗口提供。窗口412的正時可以是用于僅離子積分或僅點火線圈分流的基礎。同樣，窗口414的正時可以是用于僅離子積分或僅點火線圈分流的基礎。在時間t10和t11之間的所述停歇電壓脈沖在時間t12完成。離子積分和/或點火線圈分流在時間t12處不活躍。

在時間t13處，信號411轉換至較低水平，以提供識別離子積分和/或點火線圈分流正時信息正從所述控制器輸送至所述點火電路的短持續(xù)時間電壓脈沖。在一個示例中，離子積分和/或點火線圈分流正時電壓脈沖可以在持續(xù)時間上約為75微秒，以將這些電壓脈沖與停歇正時電壓脈沖區(qū)別。此后不久，所述離子電流積分和/或點火線圈分流正時窗口412和414打開，以開始離子電流積分和點火線圈分流。在一個示例中，從t12到所述離子電流積分的打開和/或點火線圈分流窗口打開的時間是120微秒。此時間允許所述離子積分和/或點火線圈分流正時電壓脈沖在離子積分和/或點火線圈分流開始之前完成。

在時間t14處，信號411轉換至較高水平，以提供識別離子積分和/或點火線圈分流正時信息正從所述控制器輸送到所述點火電路的短持續(xù)時間電壓脈沖。在時間t14和時間t15之間的脈沖持續(xù)時間在持續(xù)時間上是75微秒。此第二離子積分和/或點火線圈分流正時電壓脈沖識別所述第一離子積分時間段和/或點火線圈分流正時窗口412的結束正時。在時間t15之后不久，所述離子電流積分和/或點火線圈分流窗口412關閉，以停止離子電流積分和/或點火線圈分流。在一個示例中，在時間t14處的所述第三電壓脈沖的上升邊緣之后，所述離子電流積分和/或點火線圈分流窗口412關閉120微秒。所述第二離子積分時間段和/或點火線圈分流正時窗口414保持打開，使得離子電流積分或點火線圈分流可以繼續(xù)。

在時間t16處，信號411轉換至較高水平，以提供識別離子積分和/或點火線圈分流正時信息正從所述控制器輸送至所述點火電路的短持續(xù)時間電壓脈沖。在時間t16和時間t17之間的所述脈沖持續(xù)時間在持續(xù)時間上是75微秒。此第三離子積分和/或點火線圈分流正時電壓脈沖識別所述第二離子積分時間段和/或點火線圈分流正時窗口414的結束正時。在時間t17之后不久，所述離子電流積分和/或點火線圈分流窗口414關閉，以停止離子電流積分和/或點火線圈分流。在一個示例中，在時間t16處的所述第四電壓脈沖的上升邊緣之后，所述離子電流積分和/或點火線圈分流窗口414關閉120微秒。因此，所述第一和第二離子積分時間段和/或點火線圈分流正時窗口412和414關閉。

以這種方式，可以經由通過單個電線或導體輸送四個電壓脈沖將點火線圈停歇時間、火花時間、離子電流積分時間段和/或點火線圈分離時間段或正時提供給點火電路。所述電壓脈沖由所述控制器提供并輸送至點火電路。所述四個電壓脈沖的正時可以基于發(fā)動機曲軸角。例如，時間t11可以是期望的火花正時角，并且所述離子電流積分和/或點火分流窗口可以以第一期望的發(fā)動機曲軸角打開并以第二期望的發(fā)動機曲軸角關閉。所述四個電壓脈沖允許窗口412和窗口414之間的不同結束時間，使得點火線圈分流可以與離子電流積分分離。

現(xiàn)在參照圖5，示出了示出用于點火系統(tǒng)在發(fā)動機的循環(huán)期間提供火花至發(fā)動機氣缸的控制信號的第三曲線圖。所述曲線圖示出用于提供火花正時和離子信號積分和/或點火線圈分流正時的編碼信號copid511。copid511是在所述氣缸的循環(huán)期間的用于一個發(fā)動機氣缸的點火正時和離子信號積分/線圈分流正時的線圈式火花塞控制信號。所述火花正時和離子信號積分和/或點火線圈分流正時以五個電壓脈沖編碼。所述copid511信號由所述控制器提供給所述點火電路。在此示例中，所述離子信號積分和/或點火線圈分流正時設置在兩個不同時控的窗口522和524中。所述正時窗口522和524具有不同的開始時間和停止時間。所述離子信號積分正時窗口可以是522，并且所述點火線圈分流正時窗口可以是524，或者反之亦然。

所述點火停歇時間段(例如，所述點火線圈正充電的時間)相對于所述copid511信號在窗口520的正時處示出。所述第一點火線圈分流正時窗口和/或離子積分窗口相對于所述copid511信號在窗口522的正時處示出。所述第二點火線圈分流正時窗口和/或離子積分窗口相對于所述copid511信號在窗口524的正時處示出。所述第一點火線圈分流正時窗口和/或離子積分窗口522具有與所述第二點火線圈分流正時窗口和/或離子積分窗口524不同的開始正時和結束正時。所述垂直軸線表示copid信號水平(例如，電壓水平)，并且所述copid信號在接近所述垂直軸線箭頭的較高水平處起作用。所述copid信號在所述水平軸線的較低水平處不起作用。所述水平軸線表示時間，并且時間從圖5的左側至圖5的右側增加。沿所述水平軸線的所述雙s標記表示可以是長或短的持續(xù)時間的時間中斷。

在時間t19處，所述copid信號511處于低水平且未起作用。所述點火線圈未在充電，并且所述點火線圈未分流，且所述離子信號也未積分。在所述氣缸的先前循環(huán)期間，基于所述copid信號511可以已經接收火花，所述發(fā)動機氣缸經選擇以接收火花。

在時間t20處，所述copid信號511轉換至高水平，以開始其中命令所述點火線圈充電的點火停歇命令時間段。此后不久，所述停歇正時時間段520開始，其中所述點火線圈響應于由所述copid信號511在時間t20處提供的所述點火停歇命令開始充電。在一個示例中，在時間t20處的copid信號511的上升邊緣和在501處的停歇時間520的開始之間有120微秒的延遲。在時間t20處，所述離子傳感器輸出未積分，且所述點火線圈也未分流。

在時間t21處，所述copid信號511轉換至較低水平，以結束所述點火停歇命令時間段。在t21處的結束時間可以對應于特定發(fā)動機曲軸角(例如，用于所述氣缸接收所述火花的上止點中心壓縮沖程的提前的20度)，其中火花點火是期望的。所述停歇正時時間段520在513處結束，其可以是在時間t21處從copid信號511的下降邊緣延遲的45微秒。在時間t20和時間t21之間的持續(xù)時間是所述停歇時間(例如，點火線圈充電時間)，并且其可以在1.5毫秒和2.5毫秒之間的范圍內。

在時間t22處，信號511轉換至較高水平，以提供用于離子積分和/或點火線圈分流正時的信息。在一些示例中，離子積分和點火線圈分流正時可以基于如在522和524處所示的兩個窗口提供。窗口522的正時可以是用于僅離子積分或僅點火線圈分流的基礎。同樣，窗口524的正時可以是用于僅離子積分或僅點火線圈分流的基礎。在時間t20和t21之間的所述停歇電壓脈沖在時間t22完成。離子積分和/或點火線圈分流在時間t22處不活躍。

在時間t23處，信號511轉換至較低水平，以提供識別離子積分和/或點火線圈分流正時信息正從所述控制器輸送至所述點火電路的短持續(xù)時間電壓脈沖。在一個示例中，離子積分和/或點火線圈分流正時電壓脈沖可以在持續(xù)時間上約為75微秒，以將這些電壓脈沖與停歇正時電壓脈沖區(qū)別。此后不久，所述離子電流積分和/或點火線圈分流正時窗口522打開，以開始離子電流積分和/或點火線圈分流。在一個示例中，從t22到所述離子電流積分的打開和/或點火線圈分流窗口打開的時間是120微秒。此時間允許所述離子積分和/或點火線圈分流正時電壓脈沖在離子積分和/或點火線圈分流開始之前完成。

在時間t24處，信號511轉換至較高水平，以提供識別離子積分和/或點火線圈分流正時信息正從所述控制器輸送到所述點火電路的短持續(xù)時間電壓脈沖。在時間t24和時間t25之間的脈沖持續(xù)時間在持續(xù)時間上是75微秒。此第二離子積分和/或點火線圈分流正時電壓脈沖識別所述第二離子積分時間段和/或點火線圈分流正時窗口524的開始正時。在時間t25之后不久，所述離子電流積分和/或點火線圈分流窗口524打開，以開始離子電流積分和/或點火線圈分流。在一個示例中，在時間t24處的所述第三電壓脈沖的上升邊緣之后，所述離子電流積分和/或點火線圈分流窗口524打開120微秒。所述第一離子積分時間段和/或點火線圈分流正時窗口522保持打開，使得離子電流積分或點火線圈分流可以繼續(xù)。

在時間t26處，信號511轉換至較高水平，以提供識別離子積分和/或點火線圈分流正時信息正從所述控制器輸送到所述點火電路的短持續(xù)時間電壓脈沖。在時間t26和時間t27之間的脈沖持續(xù)時間在持續(xù)時間上是75微秒。此第四離子積分和/或點火線圈分流正時電壓脈沖識別所述第一離子積分時間段和/或點火線圈分流正時窗口522的結束正時。在時間t27之后不久，所述離子電流積分和/或點火線圈分流窗口522關閉，以停止離子電流積分和/或點火線圈分流。在一個示例中，在時間t26處的所述第四電壓脈沖的上升邊緣之后，所述離子電流積分和/或點火線圈分流窗口522關閉120微秒。因此，所述第一離子積分時間段和/或點火線圈分流正時窗口522關閉。

在時間t28處，信號511轉換至較高水平，以提供識別離子積分和/或點火線圈分流正時信息正從所述控制器輸送到所述點火電路的短持續(xù)時間電壓脈沖。在時間t28和時間t29之間的脈沖持續(xù)時間在持續(xù)時間上是75微秒。此第五離子積分和/或點火線圈分流正時電壓脈沖識別所述第二離子積分時間段和/或點火線圈分流正時窗口524的結束正時。在時間t29之后不久，所述離子電流積分和/或點火線圈分流窗口524關閉，以停止離子電流積分和/或點火線圈分流。在一個示例中，在時間t28處的所述第五電壓脈沖的上升邊緣之后，所述離子電流積分和/或點火線圈分流窗口524關閉120微秒。因此，所述第二離子積分時間段和/或點火線圈分流正時窗口524關閉。

以這種方式，可以經由通過單個電線或導體輸送的五個電壓脈沖將點火線圈停歇時間、火花時間、離子電流積分時間段和/或點火線圈分流時間段或正時提供給點火電路。所述電壓脈沖由所述控制器提供并輸送至點火電路。所述五個電壓脈沖的正時可以基于發(fā)動機曲軸角。例如，時間t21可以是期望的火花正時角，并且所述離子電流積分和/或點火分流窗口可以以第一和第二期望的發(fā)動機曲軸角打開并以不同的期望的發(fā)動機曲軸角關閉。所述五個電壓脈沖允許窗口522和窗口524之間的不同開始時間和結束時間，使得點火線圈分流可以與離子電流積分分離。

現(xiàn)在參照圖6，描述了一種用于經由單個導體或電線給火花正時、離子信號積分和點火線圈主繞組分流編碼的方法。所述點火系統(tǒng)可以類似于圖2中所示的點火系統(tǒng)。此外，圖6的方法的至少一部分可以作為可執(zhí)行指令包括在圖1和圖2的系統(tǒng)中。此外，圖6的方法的至少一部分可以是在物理世界中與控制器和點火系統(tǒng)結合所采取的用來轉換點火操作的動作。圖6的方法可以應用于所有發(fā)動機氣缸的點火線圈。圖6的方法中使用的第一電壓脈沖寬度、第二電壓脈沖寬度和第三電壓脈沖寬度的描述應用于如果所述點火系統(tǒng)在無劣化情況下操作而存在的電壓脈沖寬度。

在602處，方法600確定發(fā)動機轉速和負荷。發(fā)動機轉速可以經由發(fā)動機位置傳感器輸出確定，并且發(fā)動機負荷可以經由歧管壓力傳感器或感測穿過所述發(fā)動機的空氣流的質量空氣流量傳感器的輸出確定。在確定發(fā)動機轉速和負荷之后，方法600前進到604。

在604處，方法600確定氣缸火花正時和停歇時間段。在一個示例中，方法600基于在602處確定的發(fā)動機轉速和發(fā)動機負荷和測量的電池電壓索引憑經驗確定的火花角的表格和點火線圈停歇時間的表格。所述表格輸出相對于用于所述氣缸接收所述火花的上止點壓縮沖程的火花角和基于點火線圈構造和發(fā)動機工況的停歇時間。例如，-10曲軸度(例如，在所述氣缸接收所述火花的上止點壓縮沖程之前的10曲軸度)的火花角和2微秒的停歇時間可以從所述表格輸出。在確定火花角和停歇時間之后，方法600前進到606。

在606處，方法606確定點火線圈主線圈分流正時和離子信號積分正時。在一個示例中，方法600索引輸出發(fā)動機曲軸角的表格，其中點火線圈主線圈分流開始一氣缸循環(huán)。此外，方法600索引輸出發(fā)動機曲軸角的第二表格，其中點火線圈主線圈分流結束一氣缸循環(huán)。方法600也索引輸出發(fā)動機曲軸角的表格，其中離子信號積分開始一氣缸循環(huán)。方法600也索引輸出發(fā)動機曲軸角的第二表格，其中離子信號積分結束一氣缸循環(huán)。

所述離子信號積分的窗口(例如，用于離子信號積分的曲軸正時和持續(xù)時間)可以在時間上比在604確定的火花角更遲，使得失火可以更精確地檢測到。例如，火花正時可以是在上止點壓縮沖程之前的30曲軸度，并且離子信號積分可以以在上止點壓縮沖程之前的10曲軸度開始。所述離子信號積分窗口可以允許從在上止點壓縮沖程之前的10曲軸度的開始正時的90曲軸度的離子信號積分。

同樣地，所述點火線圈主繞組分流的窗口(例如，用于點火線圈主繞組分流的曲軸正時和持續(xù)時間)可以在時間上比在604確定的火花角更遲。此外，所述點火線圈主繞組分流可以在與離子信號積分相同的時間開始?？商娲?，所述點火線圈主繞組分流可以在離子信號積分的正時之前或之后開始。因此，所述離子信號積分窗口和所述點火線圈分流窗口可以在圖3至圖5中所述的正時處。方法600前進到608。

在608處，方法600經由單個導體或電線輸送所請求的火花正時、離子信號積分和點火主繞組分流命令至所述點火系統(tǒng)。用于氣缸的火花正時在發(fā)動機循環(huán)期間經由在所述電線上的第一電壓脈沖提供。所述第一電壓脈沖的結束以曲軸角設置，其中火花是期望的火花加上延遲時間(例如，45微秒)。所述第一電壓脈沖的開始是在604處確定的停歇時間并添加到期望的火花和所述延遲時間的火花角。例如，如果所述期望的點火正時是在上止點壓縮沖程之前的30曲軸度并且所述停歇時間是2微秒，所述copid信號在所述發(fā)動機達到用于所述氣缸接收所述火花的上止點壓縮沖程之前的30曲軸度之前轉換至高水平2微秒加上所述第一延遲時間段和第二延遲時間段(例如，120微秒)。以這種方式，所述點火電路可以經由單個電壓脈沖被命令一停歇時間和火花角或時間。

方法600然后評估所述離子信號積分窗口正時和所述點火線圈主分流窗口正時。如果所述離子信號積分窗口和所述點火線圈主分流窗口具有如圖3中所示相同的打開時間(例如，301)和關閉時間(例如，303)，方法600在輸出所述停歇電壓脈沖之后輸出兩個短持續(xù)時間電壓脈沖。在所述點火停歇脈沖(例如，所述第一電壓脈沖在所述氣缸循環(huán)期間輸出)之后的氣缸循環(huán)中輸出兩個電壓脈沖中的第一電壓脈沖(例如，在所述氣缸循環(huán)中的第二電壓脈沖)。識別如圖3中所述的點火主線圈分流和/或離子信號積分正時的開始的兩個電壓脈沖中的第一電壓脈沖輸出到所述點火電路。識別如圖3中所述的點火主線圈分流和/或離子信號積分正時的結束的兩個電壓脈沖中的第二電壓脈沖輸出到所述點火電路。所述兩個脈沖在如圖3中所示的火花正時停歇脈沖之后在所述氣缸循環(huán)期間輸出。類似的停歇和點火主線圈分流和/或離子信號積分正時電壓脈沖可以在隨后氣缸循環(huán)期間輸出。

如果所述離子信號積分窗口和所述點火線圈主分流窗口具有如圖4中所示相同的打開時間(例如，405和406)和不同的關閉時間(例如，407和409)，方法600在所述停歇電壓脈沖之后輸出三個短持續(xù)時間電壓脈沖。三個短持續(xù)時間電壓脈沖中的第一短持續(xù)時間電壓脈沖(例如，所述氣缸循環(huán)中的第二電壓脈沖)在所述點火停歇脈沖(例如，所述第一電壓脈沖在所述氣缸循環(huán)期間輸出)之后的氣缸循環(huán)中輸出。識別如圖4中所述的點火主線圈分流和/或離子信號積分正時的開始的三個短持續(xù)時間電壓脈沖中的第一短持續(xù)時間電壓脈沖輸出到所述點火電路。識別如圖4中所述的一個點火主線圈分流和/或離子信號積分正時的結束的三個短持續(xù)時間電壓脈沖中的第二短持續(xù)時間電壓脈沖輸出到所述點火電路。識別如圖4中所述的第二點火主線圈分流和/或離子信號積分正時的結束的三個短持續(xù)時間電壓脈沖中的第三短持續(xù)時間電壓脈沖輸出到所述點火電路。所述三個脈沖如圖4中所示在所述火花正時停歇脈沖之后在所述氣缸循環(huán)期間輸出，以在氣缸循環(huán)期間提供全部四個電壓脈沖。類似的停歇和點火主線圈分流和/或離子信號積分正時電壓脈沖可以在隨后的氣缸循環(huán)期間輸出。

如果所述離子信號積分窗口和所述點火線圈主分流窗口具有如圖5中所示不同的打開時間(例如，505和506)和不同的關閉時間(例如，507和509)，方法600在所述停歇電壓脈沖之后輸出四個短持續(xù)時間電壓脈沖。四個短持續(xù)時間電壓脈沖中的第一短持續(xù)時間電壓脈沖(例如，在所述氣缸循環(huán)中的第二電壓脈沖)在所述點火停歇脈沖(例如，所述第一電壓脈沖在所述氣缸循環(huán)期間輸出)之后的氣缸循環(huán)中輸出。識別如圖5中所述的點火主線圈分流和/或離子信號積分正時的第一開始的四個短持續(xù)時間電壓脈沖中的第一短持續(xù)時間電壓脈沖輸出到所述點火電路。識別如圖5中所述的第二點火主線圈分流和/或離子信號積分正時的開始的四個短持續(xù)時間電壓脈沖中的第二短持續(xù)時間電壓脈沖輸出到所述點火電路。識別如圖5中所述的第一點火主線圈分流和/或離子信號積分正時的結束的四個短電壓脈沖中的第三短電壓脈沖輸出到所述點火電路。識別如圖5中所述的第二點火主線圈分流和/或離子信號積分正時的結束的四個短電壓脈沖中的第四短電壓脈沖輸出到所述點火電路。所述四個短持續(xù)時間脈沖如圖5中所示在所述火花正時停歇脈沖之后在所述氣缸循環(huán)期間輸出。類似的停歇和點火主線圈分流和/或離子信號積分正時電壓脈沖可以在隨后的氣缸循環(huán)期間輸出。

所述停歇電壓脈沖和所述點火主線圈分流和/或離子信號積分正時電壓脈沖經由單個導體或電線從所述控制器輸出到所述點火電路。對于每個氣缸循環(huán)提供新電壓脈沖序列，并且所述脈沖序列反映發(fā)動機操作的變化。方法600前進到610。

在610處，方法600給所述停歇電壓脈沖和所述點火主線圈分流和/或離子信號積分正時電壓脈沖解碼。在一個示例中，所述停歇電壓脈沖轉化成應用于igbt以給所述點火線圈充電和放電的電壓脈沖。所述點火主線圈分流和/或離子信號積分正時電壓脈沖轉化成應用于分流開關(例如，圖2的234)的點火線圈分流電壓脈沖。此外，所述點火主線圈分流和/或離子信號積分正時電壓脈沖轉化成應用于離子信號積分器的離子信號積分電壓脈沖。所述離子信號積分器輸出在離子信號積分器窗口的打開期間積分離子信號的值到所述控制器。在提供給所述控制器的所述脈沖序列解碼且所述點火系統(tǒng)根據所述脈沖序列操作之后，方法600前進到退出。

以這種方式，圖6的方法提供不同數(shù)量的短持續(xù)時間電壓脈沖，以指示期望的離子信號積分正時和點火線圈主繞組分流。所述短持續(xù)時間電壓脈沖在指示點火線圈充電時間和火花正時或角的停歇脈沖之后在單個氣缸循環(huán)期間提供。

因此，圖6的方法提供用于提供火花至發(fā)動機的方法，所述方法包括：從一個或多個發(fā)動機傳感器接收輸入至控制器；以及響應于所述輸入在氣缸循環(huán)期間經由所述控制器命令點火線圈的分流、積分、充電和放電，所述命令通過單個導體提供在所述控制器和點火線圈驅動電路之間的電連通完成。

所述方法包括其中所述點火線圈的所述充電和放電通過所述單個導體經由停歇脈沖命令。所述方法包括其中所述分流提供低電阻電路在點火線圈的主線圈的第一側和所述主點火線圈的第二側之間。

在一些示例中，所述方法包括其中所述分流在發(fā)動機曲軸間隔期間執(zhí)行，其中發(fā)動機爆震是預期的(例如，從tdc至在所述氣缸接收火花的tdc之后的90曲軸度)。所述方法包括其中所述一個或多個發(fā)動機傳感器包括發(fā)動機曲軸位置傳感器。所述方法包括其中所述點火線圈驅動電路包括脈沖解碼器電路。所述方法包括其中所述命令通過所述單個導體經由一個或多個電壓脈沖提供。所述方法包括其中分流(例如，提供低電阻電流電路在主點火線圈的兩側之間)包括關閉點火線圈的主線圈的第一側和所述主點火線圈的第二側之間的開關。

圖6的方法也提供一種用于提供火花至發(fā)動機的方法，所述方法包括：從一個或多個發(fā)動機傳感器接收輸入至控制器；以及響應于所述輸入在氣缸循環(huán)期間經由所述控制器命令點火線圈的分流、積分、充電和放電，所述命令通過單個導體提供在所述控制器和點火線圈驅動電路和三個或更多個電壓脈沖之間的電連通完成。

在一些示例中，所述方法還包括經由所述控制器命令離子信號積分正時，其中所述離子信號積分正時經縮短，以便不在所述氣缸循環(huán)期間積分整體晚期燃燒離子波形式，其中所述至少三個或更多個電壓脈沖中的第三電壓脈沖是用于開始或結束點火線圈分流的電壓脈沖或用于開始或結束離子信號積分的電壓脈沖，并且其中所述至少三個或更多個電壓脈沖中的第四電壓脈沖是用于開始點火線圈分流或離子信號積分的電壓脈沖。所述方法包括其中所述分流和離子信號積分正時在時間上比表示點火正時停歇的脈沖更晚，其中所述至少三個或更多個電壓脈沖中的第三電壓脈沖是用于開始點火線圈分流或離子信號積分的電壓脈沖。所述方法包括其中所述三個或更多個電壓脈沖中的第一電壓脈沖是點火正時停歇脈沖，并且其中所述三個或更多個電壓脈沖中的第三電壓脈沖是用于結束點火線圈分流或離子信號積分的脈沖。

所述方法也包括其中所述三個或更多個電壓脈沖的第二電壓脈沖是用于點火線圈分流、離子信號積分或點火線圈分流和離子信號積分兩者的開始的脈沖，其中所述三個或更多個電壓脈沖中的第三電壓脈沖是用于結束點火線圈分流、離子信號積分或者結束點火線圈分流和離子信號積分兩者的脈沖，其中所述三個或更多個電壓脈沖中的第四電壓脈沖是用于結束點火線圈分流并結束離子信號積分或者結束點火線圈分流和離子信號積分兩者的脈沖，其中所述三個或更多個電壓脈沖中的第五電壓脈沖是用于結束點火線圈分流或離子信號積分的脈沖。所述方法也包括其中所述三個或更多個電壓脈沖包括用于點火停歇的脈沖、比用于主點火線圈分流的開始的所述點火停歇的所述脈沖更短的脈沖、比用于離子信號積分的開始的所述點火停歇的所述脈沖更短的脈沖、比用于主點火線圈分流的結束的所述點火停歇的所述脈沖更短的脈沖和比用于離子信號積分的結束的所述點火停歇的所述脈沖更短的脈沖。

現(xiàn)在參照圖7，示出了用于氣缸循環(huán)的正常燃燒和晚期燃燒的點火系統(tǒng)命令和離子信號積分的曲線圖。所述曲線圖示出用于命令并提供火花正時和離子信號積分的編碼信號copid702。copid702是在所述氣缸的循環(huán)期間的在用于一個發(fā)動機氣缸的點火正時和離子信號積分正時的線圈式火花塞控制信號。所述火花正時和離子信號積分正時以三個電壓脈沖編碼。所述copid702信號由所述控制器提供給所述點火電路。圖7中所示的信號可以由圖1和圖2的系統(tǒng)根據圖6的方法提供。圖7示出用于正常燃燒和晚期燃燒的離子信號的對比。用于積分所述離子信號的電壓脈沖的正時是基于用于基于發(fā)動機轉速和負荷的所述氣缸中的所述空氣-燃料混合物的預期燃燒速率的曲軸角持續(xù)時間。

來自圖7的頂部的第一曲線圖是copid對時間的曲線圖。所述垂直軸線表示copid電壓，并且所述水平軸線表示時間。copid電壓在所述垂直軸線箭頭的方向上增加。時間從圖7的左側至圖7的右側增加。

來自圖7的頂部的第二曲線圖是用于正常燃燒的離子信號對時間的曲線圖。所述垂直軸線表示用于正常燃燒的離子信號電壓，并且所述水平軸線表示時間。用于正常燃燒的離子信號電壓在所述垂直軸線箭頭的方向上增加。時間從圖7的左側至圖7的右側增加。

來自圖7的頂部的第三曲線圖是表示用于正常燃燒的所述積分離子信號的所述copid信號上的電流消耗對時間的曲線圖。所述垂直軸線表示在copid上的電流消耗，并示出在停歇期間的兩個非零值。所述水平軸線表示時間，并且時間從所述曲線圖的左側至所述曲線圖的右側增加。用于正常燃燒的積分離子信號由從停歇的開始(例如，停歇電壓脈沖的上升邊緣)至所述高到低電流水平開關的所述時間表示。

來自圖7的頂部的第四曲線圖是用于晚期燃燒的離子信號對時間的曲線圖。所述垂直軸線表示用于正常燃燒的離子信號電壓，并且所述水平軸線表示時間。用于晚期燃燒的離子信號電壓在所述垂直軸線箭頭的方向上增加。時間從圖7的左側至圖7的右側增加。

來自圖7的頂部的第五曲線圖是表示用于晚期燃燒的積分離子信號的所述copid信號上的電流消耗對時間的曲線圖。所述垂直軸線表示在所述copid信號上的電流消耗，并且其示出在停歇期間的兩個非零值。所述水平軸線表示時間。時間從圖7的左側至圖7的右側增加。用于晚期燃燒的積分離子信號由從停歇的開始至所述高到低水平電流開關的所述時間表示。

在時間t30處，所述copid信號處于較低水平，并且用于先前氣缸循環(huán)的點火正時信號已經結束。用于正常燃燒和晚期燃燒的離子信號是零(例如，所述水平軸線的離子信號水平)，在用于正常燃燒和晚期燃燒的copid上的電流消耗也是零。

在時間t31處，所述控制器輸出其中命令火花的用于所述氣缸的停歇電壓脈沖的上升邊緣。在時間t31和t32之間的停歇時間限定存儲在點火線圈中的能量的量。用于正常燃燒和晚期燃燒的離子信號是零(例如，所述水平軸線的離子信號水平)。所述在copid上的電流消耗值均進入高水平。

在t32之前的一個時間處，當開關211斷開時，所述在copid上的電流消耗值進入其較低水平。從停歇的開始t31到此開關點的時間指示用于所述先前燃燒事件的積分離子信號值。

在時間t32處，所述控制器輸出結束所述停歇時間段并開始在所述氣缸中產生火花的所述線圈放電的電壓脈沖的下降邊緣。用于正常和晚期燃燒的離子信號是零(例如，所述水平軸線的所述離子信號水平)，用于正常和晚期燃燒的所述copid電流消耗值也是零。來自所述先前燃燒事件的存儲積分值被重置為零。

在時間t33處，所述控制器輸出指示所述離子信號積分時間段的開始將很快到來的電壓脈沖的上升邊緣。用于正常燃燒和晚期燃燒的離子信號能夠是非零(例如，高于所述水平軸線的離子信號水平)，但不會積分任何信號內容。用于正常燃燒和晚期燃燒的所述copid電流消耗值保持處于零。在此示例中，在所述氣缸循環(huán)中的所述停歇電壓脈沖之后的所述第一電壓脈沖以隨即在用于正常燃燒的離子信號和用于晚期燃燒的離子信號開始增加之后的正時輸出。

在時間t34處，所述控制器輸出指示所述離子信號積分時間段的開始的電壓脈沖的下降邊緣。用于正常燃燒和晚期燃燒的離子信號繼續(xù)增加并且所述離子信號的積分開始。

在時間t34和時間t35之間，用于正常燃燒的離子信號增加并減少兩次；然而，不是所有離子信號將遵循所示的軌跡。所述第一峰值隨即在時間t34之后發(fā)生，并且第二峰值在時間t35之前發(fā)生。用于晚期燃燒的離子信號在時間t34和時間t35之間增加一次并減少一次。此外，因為晚期燃燒，用于晚期燃燒的離子信號的幅度減小。所述發(fā)動機曲軸角度窗口經調整在曲軸范圍內積分，其中用于正常燃燒的離子信號的預定部分(例如，大于75％)經預期發(fā)生。所述發(fā)動機曲軸角度窗口在用于晚期燃燒的離子信號的預定部分(例如，小于75％)經預期發(fā)生之前開始和結束。因此，所述積分器積分與用于晚期燃燒的離子信號的一部分相比較的用于正常燃燒的離子信號的更大的部分。

在時間t35處，所述控制器輸出指示所述離子信號積分時間段的結束隨即到來的電壓脈沖的上升邊緣。在此示例中，用于正常燃燒的離子信號繼續(xù)減少，并且用于晚期燃燒的離子信號也在減少，但是對于其他示例可以不是所述情況。

在時間t36處，所述控制器輸出指示所述離子信號積分時間段的結束的電壓脈沖的下降邊緣。所述第三電壓脈沖的下降邊緣在用于晚期燃燒的離子信號內容的結束之前發(fā)生。以這種方式，用于晚期燃燒的離子信號的積分被阻斷，使得用于晚期燃燒的積分離子信號少于用于正常燃燒的離子信號。

在時間t36和時間t37之間，用于晚期燃燒的離子信號增加，但是因為所述離子信號積分時間段已經結束，用于晚期燃燒的積分離子信號不增加。因此，在時間t33和t35處的所述電壓脈沖的正時允許來自正常燃燒的離子信號積分兩個離子信號峰值，同時在此示例中僅允許用于晚期燃燒的離子信號的一個峰值的積分。所述用于晚期燃燒的較低積分離子信號可以是用于確定不可取的燃燒的基礎。

在時間t37處，所述氣缸循環(huán)結束，并且新停歇脈沖被輸出用于隨后氣缸循環(huán)。copid電流消耗進入較高水平。在停歇t38的結束之前的某個時間處，copid電流消耗將切換到所述較低水平，所述切換點較早地對于晚期燃燒循環(huán)發(fā)生。以這種方式，所述積分器值連通回到所述控制器。在時間t38處，在積分對于此隨后氣缸循環(huán)開始之前，停歇結束，火花發(fā)生，并且所述積分器被重置為零。

因此，在t34和t36之間的離子信號積分時間段可以用于將正常燃燒與晚期燃燒區(qū)別。具體地，如果所述積分離子信號小于閾值，但是比所述失火情況大，則可以確定晚期燃燒正在發(fā)生。在t34和t36之間的正時可以縮短到預定發(fā)動機曲軸轉角持續(xù)時間，以改進晚期燃燒的檢測。同樣地，在t34和t36之間的正時可以經增加以積分用于晚期燃燒的離子信號的更大部分。

如由本領域的普通技術人員將理解，圖6中所述的程序可以表示任何數(shù)量的諸如時間驅動、中斷驅動、多任務、多線程等處理策略中的一個或多個。因此，所示的各種步驟或功能可以以所示的順序、并行地執(zhí)行或在一些省略的情況下。同樣地，不必要求所述處理順序來實現(xiàn)本文所述的目標、特征和優(yōu)點，但是便于說明和描述而提供。本文所述的方法和順序可以經由存儲在本文所述的一個或多個系統(tǒng)中的控件的非臨時性存儲器中的可執(zhí)行指令提供。雖然未明確地示出，但是本領域中的普通技術人員將認識到所示的步驟或功能中的一個或多個可以根據正在使用的具體策略重復地執(zhí)行。

此總結本說明書。由本領域的技術人員進行的閱讀將使人想到許多替代和修改，而不脫離本說明書的精神和范圍。例如，以天然氣、汽油或可替代燃料配置操作的i3、i4、i5、v6、v8、v10和v12發(fā)動機可以使用本說明書優(yōu)化。